Giáo trình mạng máy tính (nghề thiết kế đồ hoạ CĐTC)

Đến giữa những năm 60, cùng với sự phát triển của các ứng dụng trênmáy tính và nhu cầu trao đổi thông tin với nhau, một số nhà sản xuất máy tính đã nghiên cứa chế tạo thành công các thiế

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP

GIÁO TRÌNH MẠNG MÁY TÍNH MÔN HỌC/ MÔ ĐUN: MĐ 10

NGÀNH, NGHỀ: THIẾT KẾ ĐỒ HỌA

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/TRUNG CẤP

(Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-CĐCĐ ngày tháng năm 2017

của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp)

Đồng Tháp, năm 2017

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

LỜI NÓI ĐẦU

Yêu cầu có các tài liệu tham khảo cho sinh viên của khoa Công nghệThông tin ngày càng trở nên cấp thiết Việc biên soạn tài liệu này nằm trong kếhoạch xây dựng hệ thống giáo trình các môn học

Mục tiêu của giáo trình nhằm cung cấp cho sinh viên một tài liệu thamkhảo chính về môn học Mạng máy tính, trong đó giới thiệu những khái niệm cănbản nhất về hệ thống mạng máy tính, đồng thời trang bị những kiến thức và một

số kỹ năng chủ yếu cho việc bảo trì và quản trị một hệ thống mạng Đây có thểcoi là những kiến thức ban đầu và nền tảng cho các kỹ thuật viên, quản trị viên

về hệ thống mạng

Tài liệu này chia làm 2 phần:

Phần 1, bao gồm những khái niệm cơ bản về hệ thống mạng, nội dungchính của mô hình tham chiếu các hệ thống mở - OSI, những kiến thức về đườngtruyền vật lý, khái niệm và nội dung cơ bản của một số giao thức mạng thườngdùng và cuối cùng là giới thiệu về các hình trạng mạng cục bộ

Phần 2, trình bày một trong những hệ điều hành mạng thông thường nhấthiện đang dùng trong thực tế: hệ điều hành mạng Windows 2000 Server Ngoàiphần giới thiệu chung, tài liệu còn hướng dẫn cách thức cài đặt và một số kiếnthức liên quan đến việc quản trị tài khoản người dùng

Mặc dù đã có những cố gắng để hoàn thành giáo trình theo kế hoạch,nhưng do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm soạn thảo giáo trình, nên tài liệuchắc chắn còn những khiếm khuyết Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiếncủa hội đồng thẩm định và các thầy cô trong Khoa cũng như các bạn sinh viên

và những ai sử dụng tài liệu này

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG 10

1 Mạng thông tin và ứng dụng 10

1.1.1 Sơ lược lịch sử phát triển: 10

1.1.2 Khái niệm chung 10

1.1.3 Ứng dụng 11

1.1.4 Mạng cục bộ 11

1.2 Mô hình điện toán mạng 12

1.3 Các mạng cục bộ, đô thị và diện rộng 12

1.3.1 Mạng cục bộ 12

1.3.2 Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Networks) 12

1.3.3 Mạng diện rộng 12

1.4 Các dịch vụ mạng 13

1.4.1 Dịch vụ truy nhập từ xa Telnet 13

1.4.2 Dịch vụ truyền tệp (FTP) 13

1.4.3 Dịch vụ Gopher 13

1.4.4 Dịch vụ WAIS 13

1.4.5 Dịch vụ World Wide Web 13

1.4.6 Dịch vụ thư điện tử (E-Mail) 14

Chương 2: 16

MÔ HÌNH OSI 16

2.1 Các quy tắc và tiến trình truyền thông 16

2.1.1 Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông 16

2.1.2 Nguyên tắc phân tầng 18

2.2 Mô hình tham khảo OSI (Open Systems Interconnect) 19

2.2.1 Kiến trúc của mô hình OSI 19

2.2.2 Sự ghép nối giữa các mức 19

2.2.3 Phương thức hoạt động của các tầng trong mô hình OSI 20

2.3 Khái niệm tầng vật lý OSI 20

2.3.1 Vai trò và chức năng của tầng vật lý 21

2.3.2 Các chuẩn cho giao diện tầng vật lý 21

2.4 Các khái niệm tầng kết nối dữ liệu OSI 21

2.4.1 Vai trò và chức năng của tầng liên kết dữ liệu 21

2.4.2 Các giao thức hướng ký tự 22

2.4.3 Các giao thức hướng bit 22

2.5 Khái niệm tầng mạng OSI 23

2.5.1 Vai trò và chức năng của tầng mạng 23

2.5.2 Các kỹ thuật chọn đường trong mạng máy tính 24

2.5.3 Giao thức X25 PLP 25

2.6 Lớp giao vận 25

2.6.1 Vai trò và chức năng của tầng giao vận 25

2.6.2 Giao thức chuẩn cho tầng giao vận 26

2.6.3 Dịch vụ OSI cho tầng giao vận 28

2.7 Khái niệm tầng phiên làm việc OSI 29

2.7.1 Vai trò và chức năng của tầng phiên 29

2.7.2 Giao thức chuẩn cho tầng phiên 29

2.7.3 Dịch vụ OSI cho tầng phiên 30

2.8 Khái niệm tầng trình bày OSI 30

2.8.1 Vai trò và chức năng của tầng trình diễn 31

2.8.2 Giao thức chuẩn cho tầng trình diễn 31

2.8.3 Dịch vụ OSI cho tầng trình diễn 31

2.9 Khái niệm tầng ứng dụng OSI 31

2.9.1 Vai trò và chức năng của tầng ứng dụng 31

2.9.2 Chuẩn hóa tầng ứng dụng 32

Chương 3: CÁP MẠNG VÀ VẬT TẢI TRUYỀN 33

3.1 Các tần số truyền 33

3.2 Vật tải cáp 34

3.2.1 Cáp xoắn đôi 34

3.2.3 Cáp đồng trục băng rộng (Broadband Coaxial Cable) 37

3.2.4 Cáp quang 37

3.3 Vật tải vô tuyến 38

3.3.1 Radio 38

3.3.2 Sóng cực ngắn 40

3.3.3 Tia hồng ngoại 40

3.4 Đấu phần cứng 40

3.4.1 Card giao tiếp mạng (Network Interface Card) 41

3.4.2 Bộ chuyển tiếp Repeater 41

3.4.3 Bộ tập trung Hub (Concentrator hay HUB) 41

3.4.4 Bộ tập trung Switch (hay còn gọi tắt là switch) 42

3.4.5 Modem 43

3.4.6 Router 43

3.4.7 Một số kiểu nối mạng thông dụng và các chuẩn 43

Chương 4: TÔPÔ MẠNG 50

4.1 Các kiểu giao kết 50

4.1.1 Kiểu điểm - điểm (Point to Point) 50

4.1.2 Kiểu quảng bá (Point to Multipoint, Broadcasting) 50

4.2 Tôpô vật lý 51

4.2.1 Mạng dạng Bus 51

4.2.2 Mạng dạng sao (Star topology) 51

4.2.3 Mạng dạng vòng 52

3.2.4 Mạng dạng kết nối hỗn hợp 53

4.3 Truyền dữ liệu 53

4.3.1 Phương pháp CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 53

4.3.2 Phương pháp TOKEN BUS 54

4.3.3 Phương pháp TOKEN RING 56

Chương 5: CÁC BỘ GIAO THỨC 58

5.1 Các mô hình và giao thức 58

5.1.1 Giới thiệu chung 58

5.1.2 Các giao thức 59

5.3 Internet Protocols 62

5.3.1 Giao thức IP 62

5.3.2 Một số giao thức điều khiển 68

5.4 Apple Talk 68

5.5 Kiến trúc mạng số hóa 69

5.5.1 Khái niệm chung 69

5.5.2 Cơ bản về ISDN 69

5.5.3 Các phần tử cơ bản của mạng ISDN - TE1 (Termination Equipment 1) 70 Chương 6 KIẾN TRÚC MẠNG 74

6.1 Khảo sát các định chuẩn ARCnet 74

6.2 Tìm hiểu định chuẩn Ethernet 75

6.2.1 Giới thiệu 75

6.2.2 Các đặc tính chung của Ethernet 75

6.2.3 Các loại mạng Ethernet 79

6.3 Tìm hiểu định chuẩn Token Ring 80

6.3.1 Giới thiệu 80

6.3.2 Kiến trúc Token Ring 80

6.4 Tìm hiểu FDDI 81

6.4.1 Giới thiệu 81

6.5 Lựa chọn kiến trúc 83

6.5.1 Mục đích của việc xây dựng hệ thống mạng 83

6.5.2 Lựa chọn kiến trúc 86

Chương 7 KHẢ NĂNG TƯƠNG KẾT MẠNG 88

7.1 Các thiết bị tương kết mạng 88

7.2 Các thiết bị tương kết liên mạng 88

7.2.1 Lý thuyết về bộ định tuyến 88

7.2.2 Giới thiệu bộ định tuyến Cisco 90

7.2.3 Cấu hình bộ định tuyến 95

7.3 In trên mạng 96

7.3.1 Giới thiệu 96

7.3.2 Cơ chế in trong mạng 97

7.3.3 Bảo mật của máy in 101

8.1 Các sự cố mạng 103

8.1.1 Giới thiệu 103

8.1.2 Các lỗ hổng và phương thức tấn cụng mạng chủ yếu 103

8.1.3 Một số điểm yếu của hệ thống 104

8.1.4 Các mức bảo vệ an toàn mạng 105

8.2 Tiến trình khắc phục sự cố 106

8.2.1 Các biện pháp bảo vệ mạng máy tính 106

8.2.2 Tổng quan về hệ thống Firewall 107

+ Là môn học cơ sở chuyên môn nghề.

+ Là môn học phục vụ cho ứng dụng cho các môn học về mạng

- Ý nghĩa, vai trò của môn học:

+ Là môn học không thể thiếu của nghề

Mục tiêu môn học:

Nôi dung môn học:

Thời gianTổng

Mô hình tham khảo OSI

MH22-03 Kỹ thuật mạng cục bộ

Cơ bản về truyền thôngMôi trường truyềnThiết bị mạng

Kỹ thuật mạng Ethernet

MH22-04 Tôpô mạng

Các kiểu giao kếtCác Tôpô vật lýCác phương pháp truy cậpđường truyền dữ liệu

Các mô hình và giao thứcNetware IPX/SPX

Internet ProtocolsApple Talk

Subnet MaskPhân chia mạng con

MH22-07 Công nghệ WLAN và

ADSLCông nghệ WLANCông nghệ ADSLCấu hình Router ADSL vàWLAN

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG

Mục đích:

và kết quả được đưa ra máy in, điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiệncho người sử dụng

Đến giữa những năm 60, cùng với sự phát triển của các ứng dụng trênmáy tính và nhu cầu trao đổi thông tin với nhau, một số nhà sản xuất máy tính

đã nghiên cứa chế tạo thành công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của

họ, và đây chính là những dạng sơ khai của hệ thống mạng máy tính

Đến đầu những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đờicho phép mở rộng khả năng tính toán của các trung tâm máy tính đến các vùng

ở xa Đến giữa hững năm 70, IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuốiđược thiết kế chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng, thương mại Thông qua dây cápmạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc đến một máy tính dùngchung Đến năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị trường hệđiều hành mạng của mình là “Attache Resource Computer Network” (Arcnet)cho phép liên kết các máy tính và các thiết bị đầu cuối lại bằng dây cáp mạng,

và đó chính là hệ điều hành mạng đầu tiên

1.2 Khái niệm chung

Nói một cách cơ bản, mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được kếtnối với nhau theo một cách nào đó sao cho chúng có thể trao đổi thông tin qualại với nhau

Hình 1-1: Mô hình mạng cơ bảnMạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung

dữ liệu Không có hệ thống mạng thì dữ liệu trên các máy tính độc lập muốnchia sẻ với nhau phải thông qua việc in ấn hay sao chép qua đĩa mềm, CDROM, … điều này gây rất nhiều bất tiện cho người dùng Các máy tính được kếtnối thành mạng cho phép các khả năng:

• Sử dụng chung các công cụ tiện ích

• Chia sẻ kho dữ liệu dùng chung

• Tăng độ tin cậy của hệ thống

• Trao đổi thông điệp, hình ảnh,

• Dùng chung các thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, Fax, modem …)

• Giảm thiểu chi phí và thời gian đi lại

1.3 Ứng dụng

Ngày nay nhu cầu xử lý thông tin ngày càng cao Mạng máy tính ngàycàng trở nên quá quen thuộc đối với mọi người thuộc mọi tầng lớp khác nhau,trong mọi lĩnh vực như: khoa học, quân sự quốc phòng, thương mại, dịch vụ,giáo dục

Hiện nay ở nhiều nơi mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu.Người ta thấy được việc kết nối các máy tính thành mạng cho chúng ta nhữngkhả năng mới to lớn như:

1.4 Mạng cục bộ

Một mạng cục bộ là sự kết nối một nhóm máy tính và các thiết bị kết nối mạngđược lắp đặt trên một phạm vị địa lý giới hạn, thường trong một toà nhà hoặcmột khu công sở nào đó Mạng có tốc độ cao

a Mạng diện rộng với kết nối LAN to LAN

Mạng diện rộng bao giờ cũng là sự kết nối của các mạng LAN, mạng diệnrộng có thể trải trên phạm vi một vùng, quốc gia hoặc cả một lục địa thậm chítrên phạm vi toàn cầu Mạng có tốc độ truyền dữ liệu không cao, phạm vi địa lýkhông giới hạn

b Liên mạng INTERNET

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ là sự ra đời của liên mạngINTERNET Mạng Internet là sở hữu của nhân loại, là sự kết hợp của rất nhiềumạng dữ liệu khác chạy trên nền tảng giao thức TCP/IP

c Mạng INTRANET

Thực sự là một mạng INTERNET thu nhỏ vào trong một cơ quan/côngty/tổ chức hay một bộ/nghành , giới hạn phạm vi người sử dụng, có sử dụngcác công nghệ kiểm soát truy cập và bảo mật thông tin

Được phát triển từ các mạng LAN, WAN dùng công nghệ INTERNET

2 Mô hình điện toán mạng

Mục tiêu:

- Trình bày được một số các dịch vụ cơ bản trên mạng

Một kiến trúc điện toán kiểu mới, kết hợp hiệu quả một số lượng lớn các

hệ thống máy chủ và hệ thống lưu trữ vào trong một tài nguyên điện toán linhhoạt và dựa theo nhu cầu của người sử dụng được triển khai cho tất cả các nhucầu điện toán của doanh nghiệp

Tên gọi “mạng cục bộ” được xem xét từ quy mô của mạng Tuy nhiên, đókhông phải là đặc tính duy nhất của mạng cục bộ nhưng trên thực tế, quy môcủa mạng quyết định nhiều đặc tính và công nghệ của mạng Sau đây là một sốđặc điểm của mạng cục bộ:

- Đặc điểm của mạng cục bộ

+ Mạng cục bộ có quy mô nhỏ, thường là bán kính dưới vài km

+ Mạng cục bộ thường là sở hữu của một tổ chức Thực tế đó là điều kháquan trọng để việc quản lý mạng có hiệu quả

+ Mạng cục bộ có tốc độ cao và ít lỗi Trên mạng rộng tốc độ nói chungchỉ đạt vài trăm Kbit/s đến Mb/s Còn tốc độ thông thường trên mạng cục bộ là

10, 100 Mbit/s và tới nay với Gigabit Ethernet

1.3.2 Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Networks)

Mạng đô thị MAN hoạt động theo kiểu quảng bá, LAN to LAN Mạngcung cấp các dịch vụ thoại và phi thoại và truyền hình cáp Trong một mạngMAN, có thể sử dụng một hoặc hai đường truyền vật lý và không chứa thực thểchuyển mạch Dựa trên tiêu chuẩn DQDB (Distributed Queue Dual Bus - IEEE802.6) quy định 2 cáp đơn kết nối tất cả các máy tính lại với nhau, các máy bêntrái liên lạc với các máy bên phải thông tin vận chuyển trên đường BUS trên.Các máy bên trái liên lạc với các máy bên phải, thông tin đi theo đường BUSdưới Hướng truyền dữ liệu trên bus A Bus A Head-End Bus B Hướng truyền

dữ liệu trên bus B

1.3.3 Mạng diện rộng

Mạng diện rộng bao giờ cũng là sự kết nối của các mạng LAN, mạng diệnrộng có thể trải trên phạm vi một vùng, quốc gia hoặc cả một lục địa thậm chítrên phạm vi toàn cầu Mạng có tốc độ truyền dữ liệu không cao, phạm vi địa lýkhông giới hạn

4 Các dịch vụ mạng

Mục tiêu:

- Biết được các dịch vụ mạng

1.4.1 Dịch vụ truy nhập từ xa Telnet

Telnet cho phép người sử dụng đăng nhập từ xa vào hệ thống từ một thiết

bị đầu cuối nào đó trên mạng Với Telnet người sử dụng hoàn toàn có thể làmviệc với hệ thống từ xa như thể họ đang ngồi làm việc ngay trước màn hình của

hệ thống Kết nối Telnet là một kết nối TCP dùng để truyền dữ liệu với cácthông tin điều khiển

1.4.2 Dịch vụ truyền tệp (FTP)

Dịch vụ truyền tệp (FTP) là một dịch vụ cơ bản và phổ biến cho phépchuyển các tệp dữ liệu giữa các máy tính khác nhau trên mạng FTP hỗ trợ tất cảcác dạng tệp, trên thưc tế nó không quan tâm tới dạng tệp cho dù đó là tệp vănbản mã ASCII hay các tệp dữ liệu dạng nhị phân Với cấu hình của máy phục vụFTP, có thể qui định quyền truy nhập của người sử dụng với từng thư mục lưutrữ dữ liệu, tệp dữ

1.4.3 Dịch vụ Gopher

Trước khi Web ra đời Gopher là dịch vụ rất được ưa chuộng Gopher làmột dịch vụ chuyển tệp tương tự như FTP, nhưng nó hỗ trợ người dùng trongviệc cung cấp thông tin về tài nguyên Client Gopher hiển thị một thực đơn,người dùng chỉ việc lựa chọn cái mà mình cần Kết quả của việc lựa chọn đượcthể hiện ở một thực đơn khác

Gopher bị giới hạn trong kiểu các dữ liệu Nó chỉ hiển thị dữ liệu dướidạng mã ASCII mặc dù có thể chuyển dữ liệu dạng nhị phân và hiển thị nó bằngmột phần mềm khác

1.4.4 Dịch vụ WAIS

WAIS (Wide Area Information Serves) là một dịch vụ tìm kiếm dữ liệu.WAIS thường xuyên bắt đầu việc tìm kiếm dữ liệu tại thư mục của máy chủ, nơichứa toàn bộ danh mục của các máy phục vụ khác Sau đó WAIS thực hiện tìmkiếm tại máy phục vụ thích hợp nhất WAIS có thể thực hiện công việc củamình với nhiều loại dữ liệu khác nhau như văn bản ASCII, PostScript, GIF,TIFF, điện thư …

1.4.5 Dịch vụ World Wide Web

World Wide Web (WWW hay Web) là một dịch vụ tích hợp, sử dụng đơngiản và có hiệu quả nhất trên Internet Web tích hợp cả FTP, WAIS, Gopher.Trình duyệt Web có thể cho phép truy nhập vào tất cả các dịch vụ trên

Tài liệu WWW được viết bằng ngôn ngữ HTML (HyperText MarkupLanguage) hay còn gọi là ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản Siêu văn bản là vănbản bình thường cộng thêm một số lệnh định dạng HTML có nhiều cách liênkết với các tài nguyên FTP, Gopher server, WAIS server và Web server WebServer là máy phục vụ Web, đáp ứng các yêu cầu về truy nhập tài liệu HTML.Web Server trao đổi các tài liệu HTML bằng giao thức HTTP (HyperTextTransfer Protocol) hay còn gọi là giao thức truyền siêu văn bản.

Trình duyệt Web (Web client) là chương trình để xem các tài liệu Web.Trình duyệt Web gửi các URL đến máy phục vụ Web sau đó nhận trang Web từmáy phục vụ Web dịch và hiển thị chúng Khi giao tiếp với máy phục vụ Webthì trình duyệt Web sử dụng giao thức HTTP Khi giao tiếp với một Gopherserver thì trình duyệt Web hoạt động như một Gopher client và sử dụng giaothức gopher, khi giao tiếp với một FTP server thì trình duyệt Web hoạt độngnhư một FTP client và dùng giao thức FTP Trình duyệt Web có thể thực hiệncác công việc khác như ghi trang Web vào đĩa, gửi Email, tìm kiếm xâu ký tựtrên trang Web, hiển thị tệp HTML nguồn của trang Web, v.v… Hiện nay có haitrình duyệt Web được sử dụng nhiều nhất là Internet Explorer và Netscape,ngoài ra còn một số trình duyệt khác như Opera, Mozila, …

1.4.6 Dịch vụ thƣ điện tử (E-Mail)

Dịch vụ thư điện tử (hay còn gọi là điện thư) là một dịch vụ thông dụngnhất trong mọi hệ thống mạng dù lớn hay nhỏ Thư điện tử được sử dụng rộngrãi như một phương tiện giao tiếp hàng ngày trên mạng nhờ tính linh hoạt vàphổ biến của nó Từ các trao đổi thư tín thông thường, thông tin quảng cáo, tiếpthị, đến những công văn, báo cáo, hay kể cả những bản hợp đồng thương mại,chứng từ, … tất cả đềuđược trao đổi qua thư điện tử

Một hệ thống điện thư được chia làm hai phần, MUA (Mail User Agent)

và MTA (Message Transfer Agent) MUA thực chất là một chương trình làmnhiệm vụ tương tác trực tiếp với người dùng cuối, giúp họ nhận thông điệp,soạn thảo thông điệp, lưu các thông điệp và gửi thông điệp Nhiệm vụ củaMTA là định tuyến thông điệp và xử lý các thông điệp đến từ hệ thống củangười dùng sao cho cácthông điệp đó đến được đúng hệ thống đích

a Địa chỉ điện thư

Hệ thống điện thư hoạt động cũng giống như một hệ thống thư bưu điện Mộtthông điệp điện tử muốn đến được đích thì địa chỉ người nhận là một yếu tốkhông thể thiếu Trong một hệ thống điện thư mỗi người có một địa chỉ thư Từđịa chỉ thư sẽ xác định được thông tin của người sở hữu địa chỉ đó trong mạng.Nói chung, không có một qui tắc thống nhất cho việc đánh địa chỉ thư, bởi vìmỗi hệ thư lại có thể sử dụng một qui ước riêng về địa chỉ Để giải quyết vấn

đề này, người ta thường sử dụng hai khuôn dạng địa chỉ là địa chỉ miền(Domain-base address) và địa chỉ UUCP (UUCP address, được sử dụng nhiều

trên hệ điều hành UNIX) Ngoài hai dạng địa chỉ trên, còn có một dạng địa chỉnữa tạo thành bởi sự kết hợp của cả hai dạng địa chỉ trên, gọi là địa chỉ hỗn hợp.Địa chỉ miền là dạng địa chỉ thông dụng nhất Không gian địa chỉ miền có cấutrúc hình cây Mỗi nút của cây có một nhãn duy nhất cũng như mỗi người dùng

có một địa chỉ thư duy nhất Các địa chỉ miền xác định địa chỉ đích tuyệt đối củangười nhận Do đó, dạng địa chỉ này dễ sử dụng đối với người dùng: họ khôngcần biết đích xác đường đi của thông điệp như thế nào

Địa chỉ tên miền có dạng như sau:

thông_tin_người_dùng@thông_tin_tên_miền

Phần “thông_tin_tên_miền” gồm có một xâu các nhãn cách nhau bởi một dấuchấm (“.”)

b Cấu trúc của một thông điệp

Một thông điệp điện tử gồm có những thành phần chính sau đây:

địa chỉ người nhận thông điệp MTA sẽ sử dụng những thông tin trênphong bì để định tuyến thông điệp

dụng địa chỉ này để phân thông điệp về đúng hộp thư của người nhận

điệp bao gồm những dòng chính sau:

điệp đi qua để tới được đích (thông tin định tuyến)

ở trường “To:”

Chương 2:

OSI

trong mô hình

2.1 Các quy tắc và tiến trình truyền thông

Mục tiêu:

- Biết được các quy tắc, mô hình mạng, truyền thông

2.1.1 Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông

Để một mạng máy tính trở một môi trường truyền dữ liệu thì nó cần phải

có những yếu tố sau:

+ Mỗi máy tính cần phải có một địa chỉ phân biệt trên mạng.Việc chuyển dữ liệu từ máy tính này đến máy tính khác do mạng thực hiệnthông qua những quy định thống nhất gọi là giao thức của mạng

+ Khi các máy tính trao đổi dữ liệu với nhau thì một quá trình truyền giao

dữ liệu đã được thực hiện hoàn chỉnh Ví dụ như để thực hiện việc truyền mộtfile giữa một máy tính với một máy tính khác cùng được gắn trên một mạng cáccông việc sau đây phải được thực hiện:

+Máy tính cần truyền cần biết địa chỉ của máy nhận

+ Máy tính cần truyền phải xác định được máy tính nhận đã saün sàng nhậnthông tin

+Chương trình gửi file trên máy truyền cần xác định được rằng chươngtrình nhận file trên máy nhận đã saün sàng tiếp nhận file

+ Nếu cấu trúc file trên hai máy không giống nhau thì một máy phải làmnhiệm vụ chuyển đổi file từ dạng này sang dạng kia

Khi truyền file máy tính truyền cần thông báo cho mạng biết địa chỉ củamáy nhận để các thông tin được mạng đưa tới đích

Điều trên đó cho thấy giữa hai máy tính đã có một sự phối hợp hoạt động

ở mức độ cao

Bây giờ thay vì chúng ta xét cả quá trình trên như là một quá trình chungthì chúng ta sẽ chia quá trình trên ra thành một số công đoạn và mỗi công đoạncon hoạt động một cách độc lập với nhau Ở đây chương trình truyền nhận filecủa mỗi máy tính được chia thành ba module là: Module truyền và nhận File,

Module truyền thông và Module tiếp cận mạng Hai module tương ứng sẽ thựchiện việc trao đổi với nhau trong đó:

Module truyền và nhận file cần được thực hiện tất cả các nhiệm vụ trongcác ứng dụng truyền nhận file Ví dụ: truyền nhận thông số về file, truyền nhậncác mẫu tin của file, thực hiện chuyển đổi file sang các dạng khác nhau nếu cần.Module truyền và nhận file không cần thiết phải trực tiếp quan tâm tới việctruyền dữ liệu trên mạng như thế nào mà nhiệm vụ đó được giao cho Moduletruyền thông

Module truyền thông quan tâm tới việc các máy tính đang hoạt động vàsaün sàng trao đổi thông tin với nhau Nó còn kiểm soát các dữ liệu sao chonhững dữ liệu này có thể trao đổi một cách chính xác và an toàn giữa hai máytính Điều đó có nghĩa là phải truyền file trên nguyên tắc đảm bảo an toàn cho

dữ liệu, tuy nhiên ở đây có thể có một vài mức độ an toàn khác nhau được dànhcho từng ứng dụng Ở đây việc trao đổi dữ liệu giữa hai máy tính không phụthuộc vào bản chất của mạng đang liên kết chúng Những yêu cầu liên quan đếnmạng đã được thực hiện ở module thứ ba là module tiếp cận mạng và nếu mạngthay đổi thì chỉ có module tiếp cận mạng bị ảnh hưởng

Module tiếp cận mạng được xây dựng liên quan đến các quy cách giaotiếp với mạng và phụ thuộc vào bản chất của mạng Nó đảm bảo việc truyền dữliệu từ máy tính này đến máy tính khác trong mạng

Như vậy thay vì xét cả quá trình truyền file với nhiều yêu cầu khác nhaunhư một tiến trình phức tạp thì chúng ta có thể xét quá trình đó với nhiều tiếntrình con phân biệt dựa trên việc trao đổi giữa các Module tương ứng trongchương trình truyền file Cách này cho phép chúng ta phân tích kỹ quá trình file

và dễ dàng trong việc viết chương trình

Việc xét các module một cách độc lập với nhau như vậy cho phép giảm

độ phức tạp cho việc thiết kế và cài đặt Phương pháp này được sử dụng rộng rãitrong việc xây dựng mạng và các chương trình truyền thông và được gọi làphương pháp phân tầng (layer)

Nguyên tắc của phương pháp phân tầng là:

Mỗi hệ thống thành phần trong mạng được xây dựng như một cấu trúcnhiều tầng và đều có cấu trúc giống nhau như: số lượng tầng và chức năng củamỗi tầng

Các tầng nằm chồng lên nhau, dữ liệu được chỉ trao đổi trực tiếp giữa haitầng kề nhau từ tầng trên xuống tầng dưới và ngược lại

Cùng với việc xác định chức năng của mỗi tầng chúng ta phải xác địnhmối quan hệ giữa hai tầng kề nhau Dữ liệu được truyền đi từ tầng cao nhất của

hệ thống truyền lần lượt đến tầng thấp nhất sau đó truyền qua đường nối vật lýdưới dạng các bit tới tầng thấp nhất của hệ thống nhận, sau đó dữ liệu đượctruyền ngược lên lần lượt đến tầng cao nhất của hệ thống nhận

Chỉ có hai tầng thấp nhất có liên kết vật lý với nhau còn các tầng trêncùng thứ tư chỉ có các liên kết logic với nhau Liên kết logic của một tầng đượcthực hiện thông qua các tầng dưới và phải tuân theo những quy định chặt chẽ,các quy định đó được gọi giao thức của tầng.

2.1.2 Nguyên tắc phân tầng

Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO quy định các quy tắc phân tầng như sau:

- Không định nghĩa quá nhiều tầng, số lượng tầng, vai trò và chức năngcủa các tầng trong mỗi hệ thống của mạng là như nhau, không quá phức tạp khixác định và ghép nối các tầng Chức năng các tầng độc lập với nhau và có tínhmở

- Trong mỗi hệ thống, cần xác định rõ mối quan hệ giữa các tầng kềnhau, mối quan hệ này gọi là giao diện tầng (Interface) Mối quan hệ này quyđịnh những thao tác và dịch vụ cơ bản mà tầng kề dưới cung cấp cho tầng kềtrên và số các tương tác qua lại giữa hai tầng kề nhau là nhỏ nhất

- Xác định mối quan hệ giữa các đồng tầng để thống nhất về các phươngthức hoạt động trong quá trình truyền thông, mối quan hệ đó là tập các quy tắc

và các thoả thuận trong hội thoại giữa các hệ thống, gọi là giao thức tầng

- Dữ liệu không được truyền trực tiếp từ tầng thứ i của hệ thống phát sangtầng thứ i của hệ thống nhận (trừ tầng thấp nhất- tầng vật lý) mà được chuyển từtầng cao xuống tầng thấp nhất bên hệ thống phát và qua đường truyền vật lý, dữliệu là chuỗi bit không cấu trúc được truyền sang tầng thấp nhất của hệ thốngnhận và từ đó dữ liệu được chuyển ngược lên các tầng trên Giữa các đồng tầngxác định liên kết logic, giữa các tầng vật lý có liên kết vật lý Như vậy mỗi mộttầng có hai quan hệ: quan hệ theo chiều ngang và quan hệ theo chiều dọc Sốlượng các tầng và các giao thức tầng được gọi là kiến trúc mạng (NetworkArchitecture) Quan hệ theo chiều ngang phản ánh sự hoạt động của các đồngtầng Các đồng tầng trước khi trao đổi thông tin với nhau phải bắt tay, hội thoại

và thỏa thuận với nhau bằng các tham số của các giao thức (hay là thủ tục),được gọi là giao thức tầng Quan hệ theo chiều dọc là quan hệ giữa các tầng kềnhau trong cùng một hệ thống Giữa chúng tồn tại giao diện xác định các thaotác nguyên thủy và các dịch vụ tầng dưới cung cấp cho tầng trên Được gọi làgiao diện tầng

Trong mỗi một tầng có một hoặc nhiều thực thể (Entity) hoạt động Cácthực thể có thể là một tiến trình (Process) trong một hệ đa xử lý, hoặc có thể làmột chương trình con Chúng thực hiện các chức năng của tầng N và giao thứctruyền thông với các thực thể đồng tầng trong các hệ thống khác Ký hiệuN_Entity là thực thể tầng N Các thực thể truyền thông với các thực thể tầngtrên nó và các thực thể tầng dưới nó thông qua các điểm truy nhập dịch vụ trêncác giao diện SAP (Service Access Point) Các thực thể phải biết nó cung cấpnhững dịch vụ gì cho các hoạt động tầng trên kề nó và các hoạt động truyềnthông của nó được sử dụng những dịch vụ gì do tầng kề dưới nó cung cấp thông

qua các lời gọi hàm qua các điểm truy nhập SAP trên giao diện các tầng Khi

mô tả hoạt động của bất kỳ giao thức nào trong mô hình OSI, cần phải phân biệtđược các dịch vụ cung cấp bởi tầng kề dưới, hoạt động bên trong của tầng vàcác dịch vụ mà nó khai thác Sự tách biệt giữa các tầng giúp cho việc bổ sung,sửa đổi chức năng của giao thức tầng mà không ảnh hưởng đến hoạt động củacác tầng khác

2.2 Mô hình tham khảo OSI (Open Systems Interconnect)

Mục tiêu:

- Hiểu rõ cấu trúc và hoạt động của mô hình mạng OSI

2.2.1 Kiến trúc của mô hình OSI

Ở thời kỳ đầu của công nghệ nối mạng, việc gửi và nhận dữ liệu ngangqua mạng thường gây nhầm lẫn do các công ty lớn như IBM, Honeywell vàDigital Equipment Corporation tự đề ra những tiêu chuẩn riêng cho hoạt độngkết nối máy tính

Năm 1984, tổ chức Tiêu chuẩn hoá Quốc tế - ISO (International StandardOrganization) chính thức đưa ra mô hình OSI (Open Systems Interconnection),

là tập hợp các đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành cho việc kết nối cácthiết bị không cùng chủng loại

Mô hình OSI được chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm những hoạt động,thiết bị và giao thức mạng khác nhau

Hình 2-1 mô hình OSI chia 7 tầng2.2.2 Sự ghép nối giữa các mức

Mô hình OSI được biểu diễn theo hình dưới đây:

Mô hình OSI phân chia thành 7 lớp bao gồm các lớp ứng dụng, lớp thểhiện, lớp phiên, lớp vận chuyển, lớp mạng, lớp liên kết và lớp vật lý Mô hìnhOSI cũng định nghĩa phần tiêu đề (header) của đơn vị dữ liệu và mối liên kếtgiữa các lớp, việc gắn thêm phần mào đầu (header) để chuyển dữ liệu từ các lớptrên xuống lớp dưới và mở gói là chức năng gỡ bỏ phần mào đầu để chuyển dữliệu lên lớp trên.

2.2.3 Phương thức hoạt động của các tầng trong mô hình OSI

a Tầng Vật lý (Physical)

Điều khiển việc truyền tải thực sự các bít trên đường truyền vật lý Nóđịnh nghĩa các thuộc tính về cơ, điện, qui định các loại đầu nối, ý nghĩa các pintrong đầu nối, qui định các mức điện thế cho các bit 0,1,

b Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer)

Tầng này đảm bảo truyền tải các khung dữ liệu Frame giữa hai máy tính cóđường truyền vật lý nối trực tiếp với nhau Nó cài đặt cơ chế phát hiện và xử lýlỗi dữ liệu nhận

c Tầng mạng (Network Layer)

Tầng này đảm bảo các gói tin dữ liệu (Packet) có thể truyền từ máy tính này đếnmáy tính kia cho dù không có đường truyền vật lý trực tiếp giữa chúng Nó nhậnnhiệm vụ tìm đường đi cho dữ liệu đến các đích khác nhau trong mạng

d Tầng vận chuyển (transport Layer)

Tầng này đảm bảo truyền tải dữ liệu giữa các quá trình Dữ liệu gởi điđược đảm bảo không có lỗi, theo đúng trình tự, không bị mất, trùng lặp Đối vớicác gói tin

2.3 Khái niệm tầng vật lý OSI

Mục tiêu:

- Hiểu được tầng vật lý của mô hình mạng OSI

Tầng vật lý (Physical layer) là tầng dưới cùng của mô hình OSI là Nó mô

tả các đặc trưng vật lý của mạng: Các loại cáp được dùng để nối các thiết bị, cácloại đầu nối được dùng , các dây cáp có thể dài bao nhiêu v.v Mặt khác cáctầng vật lý cung cấp các đặc trưng điện của các tín hiệu được dùng để khichuyển dữ liệu trên cáp từ một máy này đến một máy khác của mạng, kỹ thuậtnối mạch điện, tốc độ cáp truyền dẫn

Tầng vật lý không qui định một ý nghĩa nào cho các tín hiệu đó ngoài cácgiá trị nhị phân 0 và 1 Ở các tầng cao hơn của mô hình OSI ý nghĩa của các bitđược truyền ở tầng vật lý sẽ được xác định

Ví dụ: Tiêu chuẩn Ethernet cho cáp xoắn đôi 10 baseT định rõ các đặctrưng điện của cáp xoắn đôi, kích thước và dạng của các đầu nối, độ dài tối đacủa cáp

2.3.1 Vai trò và chức năng của tầng vật lý

Khác với các tầng khác, tầng vật lý là không có gói tin riêng và do vậykhông có phần đầu (header) chứa thông tin điều khiển, dữ liệu được truyền đitheo dòng bit Một giao thức tầng vật lý tồn tại giữa các tầng vật lý để quy định

về phương thức truyền (đồng bộ, phi đồng bộ), tốc độ truyền

2.3.2 Các chuẩn cho giao diện tầng vật lý

- Tầng vật lý liên quan đến truyền dòng các bit giữa các máy với nhau bằngđường truyền vật lý Tầng này liên kết các giao diện hàm cơ, quang và điện vớicáp Ngoài ra nó cũng chuyển tải những tín hiệu truyền dữ liệu do các tầng ởtrên tạo ra

- Việc thiết kế phải bảo đảm nếu bên phát gửi bít 1 thì bên thu cũng phảinhận bít 1 chứ không phải bít 0

- Tầng này phải quy định rõ mức điện áp biểu diễn dữ liệu 1 và 0 là baonhiêu von trong vòng bao nhiêu giây

- Chiều truyền tin là 1 hay 2 chiều, cách thức kết nối và huỷ bỏ kết nối

- Định nghĩa cách kết nối cáp với card mạng: bộ nối có bao nhiêu chân,chức năng của mỗi chân

Tóm lại: Thiết kế tầng vật lý phải giải quyết các vấn đề ghép nối cơ, điện, tạo racác hàm, thủ tục để truy nhập đường truyền, đường truyền các bít

2.4 Các khái niệm tầng kết nối dữ liệu OSI

Mục tiêu:

- Hiểu được tầng kết nói dữ liệu của mô hình mạng OSI

Là tầng mà ở đó ý nghĩa được gán cho các bit được truyền trên mạng.Tầng liên kết dữ liệu phải qui định được dạng thức, kích thước, địa chỉ máy gửi

và nhận của mỗi gói tin được gửi đi Nó phải xác định cơ chế truy nhập thôngtin trên mạng và phương tiện gửi mỗi gói tin sao cho nó được đưa đến chongười nhận đã định

2.4.1 Vai trò và chức năng của tầng liên kết dữ liệu

Tầng liên kết dữ liệu cung cấp cách phát hiện và sửa lỗi cơ bản để đảmbảo cho dữ liệu nhận được giống hoàn toàn với dữ liệu gửi đi Nếu một gói tin

có lỗi không sửa được, tầng liên kết dữ liệu phải chỉ ra được cách thông báo chonơi gửi biết gói tin đó có lỗi để nó gửi lại

Tầng liên kết dữ liệu có hai phương thức liên kết dựa trên cách kết nốicác máy tính, đó là phương thức “ một điểm – một điểm” và phương thức “mộtđiểm – nhiều điểm” Với phương thức “một điểm” các đường truyền riêng biệtđược thiết lập để nối các cặp máy tính lại với nhau Phương thức “một điểm –nhiều điểm” tất cả các máy phân chia chung một đường truyền vật lý

Hình 2-2a và hình 2-2b: Các đường truyền kết nối kiểu “một điểm” và

“một điểm – nhiều điểm”

Các giao thức tầng liên kết dữ liệu chia làm 2 loại chính là các giao thứchướng ký tự và các giao thức hướng bit Các giao thức hướng ký tự được xâydựng trên các ký tự đặc biệt của một bộ mã chuẩn nào đó, trong khi đó các giaothức hướng bit lại dùng các cấu trúc nhị phân để xây dựng các phần tử của giaothức và khi nhận, dữ liệu sẽ được tiếp nhận lần lượt từng bit một

2.4.2 Các giao thức hướng ký tự

Các giao thức thiên hướng kí tự được dùng trong các ứng dụng điểm nốiđiểm và cả đa điểm Đặc trưng của giao thức này là dùng các kí tự điều khiển đểthực hiện các chức năng điều khiển liên quan đến quản lý dữ liên kết, đánh dấuđầu và cuối frame, kiểm soát lỗi và ”trong suốt” dữ liệu Trong suốt dữ liệu làchức năng đặc biệt nhằm ngăn chặn sự nhầm lẫn dữ liệu và thông tin điều khiển.trong khi đề cập đến các giao thức hướng kí tự, chúng ta đã xem xét một liên kết

số liệu điểm-nối-điểm và một luồng frame đơn công (một chiều) để trình bàycác khía cạnh khác nhau của các giao thức liên kết Tuy nhiên, trong hầu hết cácứng dụng thực tế chúng ta phải mở rộng các khái niệm đã được chấp nhận sốliệu được trao đổi theo cả hai hướng Tương tự, nếu như có nhiều hơn hai chủthể truyền tham gia vào trong cấu hình đa điểm, chúng ta phải cần đến mộtphương pháp điều khiển truy nhập vào môi trường chia sẻ Chúng ta sẽ bàn đếncác chủ điểm này khi khảo sát các giao thức khác nhau

2.4.3 Các giao thức hướng bit

Tất cả các giao thức liên kết số liệu mới đều là giao thức thiên hướng bit.Lưu ý rằng các giao thức như vậy được sử dụng các mẫu bit đã được định nghĩa

thay cho các kí tự điều khiển truyền để đánh dấu mở đầu hay kết thúc mộtframe Máy thu duyệt luồng bit thu theo từng bít một để tìm mẫu bít đầu và cuốiframe Ba phương pháp báo hiệu bắt đầu và kết thúc một frame được gọi là phânđịnh danh giới frame (dilimiting)

- Mẫu bit duy nhất không trùng với mẫu nào bắt đầu kết thúc một frameđược gọi là cờ (01111110), kết hợp với kỹ thuật nhồi các bit 0

- Một mẫu bit duy nhất được đánh dấu đầu frame, được gọi là danh giớiđầu frame (10101011) và một bit chỉ chiều dài (đơn vị là byte) trong phần headecủa frame

- Mẫu xác định danh giới đầu và cuối frame duy nhất gồm các bit đượctạo ra do cưỡng bức mã hóa

Nhìn chung phương pháp đầu tiên được dùng với giao thức điều khiểnliên kết số liệu mức cao (HDLC), trong khi đó hai phương pháp còn lại đượcdùng với giao thức LLC Trong thực tế hầu hết các giao thức thiên hướng bitđều là dẫn xuất từ giao thức HDLC

2.5 Khái niệm tầng mạng OSI

Mục tiêu:

- Hiểu được tầng mạng của mô hình OSI

2.5.1 Vai trò và chức năng của tầng mạng

Tầng mạng là tầng thứ ba của mô hình OSI Mục tiêu chính của nó là dichuyển dữ liệu tới các vị trí mạng xác định Để làm điều này, nó dịch các địa chỉlôgíc thành địa chỉ vật lý tương ứng và sau đó quyết định con đường tốt nhấtcho việc truyền dữ liệu từ máy gửi tới máy nhận Điều này tương tự như côngviệc mà tầng liên kết dữ liệu thực hiện thông qua việc định địa chỉ thiết bị vật lý.Tuy nhiên, việc định địa chỉ của tầng liên kết dữ liệu chỉ hoạt động trên mộtmạng đơn Tầng mạng mô tả các phương pháp di chuyển thông tin giữa nhiềumạng độc lập (và thường là không giống nhau) – được gọi là liên mạng(internetwork)

Ví dụ, các mạng cục bộ (LAN) Token Ring hoặc Ethernet có các kiểu địachỉ khác nhau Để kết nối hai mạng này, ta cần một cơ chế định địa chỉ giốngnhau mà có thể được hiểu bới cả hai loại mạng đó Khả năng này được cung cấpbởi giao thức chuyển đổi gói Internet (Internet Packet Exchange – IPX) – mộtgiao thức tầng mạng trong hệ điều hành Novell Netware

Việc định địa chỉ của tầng liên kết dữ liệu để chuyển dữ liệu tới tất cả cácthiết bị được gắn tới một mạng đơn và nhờ vào các thiết bị nhận để xác địnhxem dữ liệu có được truyền tới nó hay không Trái lại, tầng mạng chọn một conđường xác định qua một liên mạng và tránh gửi dữ liệu tới các mạng không liênquan Mạng thực hiện điều này bằng việc chuyển mạch (switching), định địa chỉ

và các giải thuật tìm đường Tầng mạng cũng chịu trách nhiệm đảm bảo địnhtuyến (routing) dữ liệu đúng qua một liên mạng bao gồm các mạng không giốngnhau

Một vấn đề có thể nảy sinh khi việc định tuyến dữ liệu qua một liên mạng khôngđồng dạng là sự khác nhau của kích thước gói dữ liệu mà mỗi mạng có thể chấpnhận Một mạng không thể gửi dữ liệu trong các gói có kích thước lớn hơn kíchthước của gói dữ liệu mà một mạng khác có thể nhận được Để giải quyết vấn đềnày, tầng mạng thực hiện một công việc được gọi là sự phân đoạn(segmentation) Với sự phân đoạn, một gói dữ liệu được phân tách thành các góinhỏ hơn mà mạng khác có thể hiểu được - gọi là các packet Khi các gói nhỏnày đến mạng khác, chúng được hợp nhất (reassemble) thành gói có kích thước

và dạng ban đầu Toàn bộ sự phân đoạn và hợp nhất này xảy ra ở tầng mạngcủa mô hình OSI

2.5.2 Các kỹ thuật chọn đường trong mạng máy tính

Khi quy mô địa lý của các máy tính cần kết nối khá rộng thì không thểdùng mạng cục bộ với kết nối thông qua các đường cáp trực tiếp được nữa Khicáp quá dài, tín hiệu sẽ bị suy giảm, bị nhiễu Mặt khác mặc dù sóng điện từtruyền rất nhanh, bao giờ cũng có một độ trễ mà một số kỹ thuật mạng cục bộphải tính đến Vì thế phải có một cách kết nối mạng rộng với công nghệ khác

Có thể xây dựng mạng rộng bằng cách liên kết các mạng cục bộ qua cácđường truyền viễn thông (như cáp quang, các đường truyền riêng, vệ tinh )thông qua các thiết bị kết nối Các thiết bị này gọi là bộ dẫn đường hay địnhtuyến (router) có chức năng dẫn các luồng tin theo đúng hướng Người ta sửdụng router để kết nối các LAN (để tạo nên những WAN) và để kết nối cácWAN (để tạo nên các WAN lớn hơn)

- phải có một cơ chế để đánh địa chỉ tất cả các máy trong mạng), và cómột cơ chế để kết thúc kết nối khi mà sự kết nối là không cần thiết nữaCác quytắc truyền dữ liệu: Trong các hệ thống khác nhau dữ liệu có thể truyền theo Cơchế nối, tách: mỗi một tầng cần có một cơ chế để thiết lập kết nối (tức là một sốcách khác nhau:

+ Truyền một hướng

+ Truyền theo cả hai hướng không đồng thời

+ Truyền hai hướng đồng thời

- Kiểm soát lỗi: Đường truyền vật lý nói chung là không hoàn hảo, cầnphải thoả thuận dùng mã nào để phát hiện, kiểm tra lỗi và sửa lỗi Phía nhậnphải có khả năng thông báo cho bên gửi biết các gói tin nào đã thu đúng, gói tinnào phát lại

- Độ dài bản tin: Không phải mọi quá trình đều chấp nhận độ dài gói tin

là tuỳ ý, cần phải có cơ chế để chia bản tin thành các gói tin đủ nhỏ

- Thứ tự các gói tin: Các kênh truyền có thể giữ không đúng thứ tự cácgói tin  có cơ chế để bên thu ghép đúng thứ tự ban đầu

- Tốc độ phát và thu dữ liệu: Bên phát có tốc độ cao có thể làm “lụt” bênthu có tốc độ thấp Cần phải có cơ chế để bên thu báo cho bên phát biết tìnhtrạng đó

2.5.3 Giao thức X25 PLP

Giới thiệu mạng X25 được CCITT công bố lần đầu tiên vào 1970, lúc đólĩnh vực viễn thông lần đầu tiên tham gia vào thế giới truyền dữ liệu với các đặctính:

X25 cung cấp quy trình kiểm soát luồng giữa các đầu cuối đem lại chấtlương đường truyền cao cho dù chất lượng mạng lưới đường dây truyền thôngkhông cao X25 được thiết kế cho cả truyền thông chuyển mạch lẫn truyềnthông kiểu điểm nối điểm Được quan tâm và triển khai nhanh chóng trên toàncầu

Trong X25 có chức năng dồn kênh (multiplexing) đối với liên kết logic(virtual circuits) chỉ làm nhiệm vụ kiểm soát lỗi cho các frame đi qua Điều nàylàm tăng độ phức tạp trong việc phối hợp các thủ tục giữa hai tầng kề nhau, dẫnđến thông lượng bị hạn chế do tổng phí xử lý mỗi gói tin tăng lên

X25 kiểm tra lỗi tại mỗi nút trước khi truyền tiếp, điều này làm hạn chếtốc độ trên đường truyền có chất lượng rất cao như mạng cáp quang Tuy nhiên

do vậy khối lượng tích toán tại mỗi nút khá lớn, đối với những đường truyềncủa những năm 1970 thì điều đó là cần thiết nhưng hiện nay khi kỹ thuật truyềndẫn đã đạt được những tiến bộ rất cao thì việc đó trở nên lãng phí Do vậy côngnghệ X25 nhanh chóng trở thành lạc hậuĐánh giá khi dùng kế nối X.25 Hiệnnay không còn phù hợp với công nghệ truyền số liệu

2.6 Lớp giao vận

Mục tiêu:

- Hiểu được tầng giao vận của mô hình mạng OSI

2.6.1 Vai trò và chức năng của tầng giao vận

Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và cáctầng trên nó là tầng cao nhất có liên quan đến các giao thức trao đổi dữ liệugiữa các hệ thống mở Nó cùng các tầng dưới cung cấp cho người sử dụng cácphục vụ vận chuyển

Tầng vận chuyển (transport layer) là tầng cơ sở mà ở đó một máy tính củamạng chia sẻ thông tin với một máy khác Tầng vận chuyển đồng nhất mỗi trạmbằng một địa chỉ duy nhất và quản lý sự kết nối giữa các trạm Tầng vận chuyểncũng chia các gói tin lớn thành các gói tin nhỏ hơn trước khi gửi đi Thôngthường tầng vận chuyển đánh số các gói tin và đảm bảo chúng chuyển theođúng thứ tự

Tầng giao vận nâng cấp các dịch vụ của tầng mạng Công việc chính củatầng này là đảm bảo dữ liệu được gửi từ máy nguồn phải tin cậy, đúng trình tự

và không có lỗi khi tới máy đích Để đảm bảo truyền dữ liệu tin cậy, tầng giaovận dựa trên cơ chế kiểm soát lỗi được cung cấp bởi các tầng bên dưới Tầngnày là cơ hội cuối cùng để sửa lỗi Dữ liệu cùng với thông tin điều khiển màtầng giao vận quản lý gọi là các phân đoạn (segment)

Tầng giao vận cũng chịu trách nhiệm kiểm soát luồng dữ liệu Tốc độtruyền dữ liệu được xác định dựa trên khả năng mà máy đích có thể nhận cácgói dữ liệu được gửi đến nó như thế nào Dữ liệu ở máy gửi được phân chiathành các gói có kích thước tối đa mà loại mạng đó có thể quản lý Chẳng hạn,một mạng Ethernet không thể điều khiển các gói có kích thước lớn hơn 1500byte, vì thế tầng giao vận nhận dữ liệu và chia nó thành các gói 1500 byte Mỗigói con này được gắn một số trình tự, dùng để hợp nhất nó ở vị trí đúng bởi tầnggiao vận của máy nhận Công việc này được gọi là sắp xếp theo trình tự(sequencing).

Khi gói dữ liệu đến máy nhận, nó được hợp nhất theo đúng trình tự như

quay trở lại máy gửi để báo cho nó biết rằng gói dữ liệu đã đến chính xác Nếu

có lỗi trong gói dữ liệu thì một yêu cầu truyền lại gói đó được gửi quay trở lạithay thế cho ACK Nếu máy gửi ban đầu không nhận được thông tin ACK (hoặcyêu cầu truyền lại) trong một khoảng thời gian định trước, gói dữ liệu gửi đượcxem như bị thất lạc hoặc bị hư, khi đó nó sẽ được gửi lại

Trong mạng TCP/IP, các chức năng TCP (Transmission Control Protocol)thuộc về tầng giao vận Trong mạng Novell Netware sử dụng IPX/SPX thì giaothức SPX (Sequence Packet Exchange) hoạt động ở tầng giao vận

2.6.2 Giao thức chuẩn cho tầng giao vận

Tầng giao vận phụ trách luồng dữ liệu giữa hai trạm thực hiện các ứng dụng củatầng trên Tầng này có hai giao thức chính: TCP (Transmission ControlProtocol) và UDP (User Datagram Protocol)

-TCP cung cấp một luồng dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, nó sử dụng các cơchế như chia nhỏ các gói tin của tầng trên thành các gói tin có kích thước thíchhợp cho tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin,đặt hạn chế thời gian time-out đểđảm bảo bên nhận biết được các gói tin đã gửi đi Do tầng này đảm bảo tính tincậy, tầng trên sẽ không cần quan tâm đến nữa

-UDP cung cấp một dịch vụ đơn giản hơn cho tầng ứng dụng Nó chỉ gửicác gói dữ liệu từ trạm này tới trạm kia mà không đảm bảo các gói tin đến đượctới đích Các cơ chế đảm bảo độ tin cậy cần được thực hiện bởi tầng trên

TCP và UDP là 2 giao thức ở tầng giao vận và cùng sử dụng giao thức IP trongtầng mạng Nhưng không giống như UDP, TCP cung cấp dịch vụ liên kết tincậy và có liên kết Có liên kết ở đây có nghĩa là 2 ứng dụng sử dụng TCP phảithiết lập liên kết với nhau trước khi trao đổi dữ liệu Sự tin cậy trong dịch vụđược cung cấp bởi TCP được thể hiện như sau:

- Dữ liệu từ tầng ứng dụng gửi đến được được TCP chia thành cácsegment có kích thước phù hợp nhất để truyền đi

- Khi TCP gửi 1 segment, nó duy trì một thời lượng để chờ phúc đáp từtrạm nhận Nếu trong khoảng thời gian đó phúc đáp không tới được trạm gửi thìsegment đó được truyền lại.

- Khi TCP trên trạm nhận nhận dữ liệu từ trạm gửi nó sẽ gửi tới trạm gửi

1 phúc đáp tuy nhiên phúc đáp không được gửi lại ngay lập tức mà thường trễmột khoảng thời gian

- TCP duy trì giá trị tổng kiểm tra (checksum) trong phần Header của dữliệu để nhận ra bất kỳ sự thay đổi nào trong quá trình truyền dẫn Nếu 1 segment

bị lỗi thì TCP ở phía trạm nhận sẽ loại bỏ và không phúc đáp lại để trạm gửitruyền lại segment bị lỗi đó Giống như IP datagram, TCP segment có thể tớiđích một cách không tuần tự Dovậy TCP ở trạm nhận sẽ sắp xếp lại dữ liệu vàsau đó gửi lên tầng ứng dụng đảmbảo tính đúng đắn của dữ liệu

Khi IP datagram bị trùng lặp TCP tại trạm nhận sẽ loại bỏ dữ liệu trùnglặp đóTCP cũng cung cấp khả năng điều khiển luồng Mỗi đầu của liên kết TCP

có vùng đệm (buffer) giới hạn do đó TCP tại trạm nhận chỉ cho phép trạm gửitruyền một lượng dữ liệu nhất định (nhỏ hơn không gian buffer còn lại) Điềunày tránh xảy ra trường hợp trạm có tốc độ cao chiếm toàn bộ vùng đệm củatrạm có tốc độ chậm hơn

Khuôn dạng của TCP segment được mô tả trong Các tham số trong khuôndạng trên có ý nghĩa như sau:

− Source Port (16 bits ) là số hiệu cổng của trạm nguồn

− Destination Port (16 bits ) là số hiệu cổng trạm đích

− Sequence Number (32 bits) là số hiệu byte đầu tiên của segment trừkhi bit SYN được thiết lập Nếu bit SYN được thiết lập thì sequence number là

số hiệu tuần tự khởi đầu ISN (Initial Sequence Number ) và byte dữ liệu đầutiên là ISN + 1 Thông qua trường này TCP thực hiện viẹc quản lí từng bytetruyền đi trên một kết nối TCP

− Acknowledgment Number (32 bits) Số hiệu của segment tiếp theo màtrạm nguồn đang chờ để nhận và ngầm định báo nhận tốt các segment mà trạmđích đã gửi cho trạm nguồn

− Header Length (4 bits) Số lượng từ (32 bits) trong TCP header, chỉ ra

vị trí bắt đầu của vùng dữ liệu vì trường Option có độ dài thay đổi Headerlength có giá trị từ 20 đến 60 byte

− Reserved (6 bits) Dành để dùng trong tương lai

− Control bits : các bit điều khiển 30

URG : xác đinh vùng con trỏ khẩn có hiệu lực

ACK : vùng báo nhận ACK Number có hiệu lực

PSH : chức năng PUSH

RST : khởi động lại liên kết

SYN : đồng bộ hoá các số hiệu tuần tự (Sequence number)

FIN : không còn dữ liệu từ trạm nguồn

− Window size (16 bits) : cấp phát thẻ để kiểm soát luồng dữ liệu (cơ chếcửa sổ trượt) Đây chính là số lượng các byte dữ liệu bắt đầu từ byte được chỉ ratrong vùng ACK number mà trạm nguồn sẫn sàng nhận.

− Checksum (16 bits) Mã kiểm soát lỗi cho toàn bộ segment cả phầnheader

và dữ liệu

− Urgent Pointer (16 bits) Con trỏ trỏ tới số hiệu tuần tự của byte cuốicùng trong dòng dữ liệu khẩn cho phép bên nhận biết được độ dài của dữ liệukhẩn Vùng này chỉ có hiệu lực khi bit URG được thiết lập

− Option (độ dài thay đổi ) Khai báo các tuỳ chọn của TCP trong đóthông thường là kích thước cực đại của 1 segment: MSS (Maximum SegmentSize)

− TCP data (độ dài thay đổi ) Chứa dữ liệu của tầng ứng dụng có độ dàingầm định là 536 byte Giá trị này có thể điều chỉnh được bằng cách khai báotrong vùng Option

- UDP là giao thức không liên kết, cung cấp dịch vụ giao vận không tincậy được,sử dụng thay thế cho TCP trong tầng giao vận Khác với TCP, UDPkhông có chức năng thiết lập và giải phóng liên kết, không có cơ chế báo nhận(ACK),không sắp xếp tuần tự các đơn vị dữ liệu (datagram) đến và có thể dẫnđến tìnhtrạng mất hoặc trùng dữ liệu mà không hề có thông báo lỗi cho ngườigửi Khuôndạng của UDP datagram được mô tả như sau :

− Số hiệu cổng nguồn (Source Port - 16 bit): số hiệu cổng nơi đã gửidatagram

− Số hiệu cổng đích (Destination Port - 16 bit): số hiệu cổng nơi

datagramđược chuyển tới

− Độ dài UDP (Length - 16 bit): độ dài tổng cổng kể cả phần header củagói UDP datagram

− UDP Checksum (16 bit): dùng để kiểm soát lỗi, nếu phát hiện lỗi thìUDPdatagram sẽ bị loại bỏ mà không có một thông báo nào trả lại cho trạm gửi

- UDP có chế độ gán và quản lý các số hiệu cổng (port number) để địnhdanh duy nhất cho các ứng dụng chạy trên một trạm của mạng Do có ít chứcnăng phức tạp nên UDP có xu thế hoạt động nhanh hơn so với TCP Nó thườngdùng cho các

2.6.3 Dịch vụ OSI cho tầng giao vận

Dịch vụ Lớp truyền tải được định nghĩa trong tiêu chuẩn ISO/IEC 8072

Nó hỗ trợ truyền tải dữ liệu thông suốt từ hệ thống này đến hệ thống khác Nólàm cho cho các người dùng (lớp trên) của nó không phụ vào các công nghệtruyền thông cơ sở và cho phép họ có khả năng xác định một chất lượng củadịch vụ (chẳng hạn như các thông số về thông lượng, tần suất tái hiện lỗi và xácsuất hỏng hóc) Nếu chất lượng của dịch vụ của các dvụ mạng cơ sở không thíchđáng thì Lớp truyền tải sẽ nâng cấp chất lượng của dịch vụ lên mức cần thiết

bằng cách bổ xung giá trị (ví dụ phát hiện/ khôi phục lỗi) trong giao thức riêngcủa nó Dịch vụ truyền tải có cả biến thể dựa vào kết nối và biến thể không cókết nối.

Các giao thức của Lớp truyền tải phải hỗ trợ dịch vụ dựa trên kết nốiđược định nghĩa trong tiêu chuẩn ISO/IEC 8073 Có năm cấp giao thức khácnhau sau đây:

- Cấp 0 không bổ xung giá trị nào cho thiết bị mạng

- Cấp 1 hỗ trợ khắc phục lỗi khi Lớp mạng phát hiện có lỗi

- Cấp 2 hỗ trợ dồn các kết nối truyền tải trên một kết nối mạng

2.7 Khái niệm tầng phiên làm việc OSI

Mục tiêu:

- Hiểu được tầng phiên làm việc của mô hình mạng OSI

2.7.1 Vai trò và chức năng của tầng phiên

Tầng phiên quản lý các liên kết của user trên mạng để cung cấp các dịch

vụ cho user đó Ví dụ một người sử dụng đăng nhập vào một máy tính mạng đểlấy file thì một phiên (hay một giao dịch / một liên kết) được thiết lập cho mụcđích truyền file

Tầng phiên tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao tiếp giữa các hệ thốngyêu cầu dịch vụ và các hệ thống cung cấp dịch vụ các phiên giao tiếp đượckiểm soát thông qua cơ chế thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và quản lý các phiên(hay còn gọi là cuộc hội thoại – dialogue) giữa các thực thể truyền thông Tầngnày cũng trợ giúp các tầng trên định danh và kết nối tới các dịch vụ có thể sửdụng trên mạng Nếu một phiên giao tiếp bị ngắt, tầng phiên xác định vị trí đểkhởi tạo lại việc truyền phát một khi phiên giao tiếp đó được tái kết nối Tầngphiên cũng chịu trách nhiệm xác định thời hạn của phiên giao tiếp Nó xác địnhmáy tính hoặc nút nào có thể truyền đầu tiên và truyền trong bao lâu

Tầng phiên sử dụng thông tin địa chỉ lôgíc được cung cấp bởi các tầngbên dưới để định danh tên và địa chỉ của các máy chủ mà các tầng trên đòi hỏi.2.7.2 Giao thức chuẩn cho tầng phiên

- Cung cấp phương tiện truyền thông giữa các ứng dụng: cho phép người

sử dụng trên các máy khác nhau có thể thiết lập, duy trì, huỷ bỏ và đồng bộ hoácác phiên truyền thông giữa họ với nhau

- Nhiệm vụ chính:

+ Quản lý thẻ bài đối với những nghi thức: hai bên kết nối để truyền thôngtin không đồng thời thực hiện một số thao tác Để giải quyết vấn đề này tầng

phiên cung cấp 1 thẻ bài, thẻ bài có thể được trao đổi và chỉ bên nào giữ thẻ bàimới có thể thực hiện một số thao tác quan trọng

+ Vấn đề đồng bộ: khi cần truyền đi những tập tin dài tầng này chèn thêmcác điểm kiểm tra (check point) vào luồng dữ liệu Nếu phát hiện thấy lỗi thì chỉ

có dữ liệu sau điểm kiểm tra cuối cùng mới phải truyền lại

2.7.3 Dịch vụ OSI cho tầng phiên

Mô hình OSI phân chia hệ thống mở thành 7 phân lớp Trong đó, tầng vật

lý, tầng liên kết dữ liệu, tầng mạng, tầng giao vận thuộc nhóm các tầng thấp liênquan đến việc truyền dữ liệu qua mạng Ba nhóm còn lại thuộc nhóm các tầngcao liên quan đến việc đáp ứng các yêu cầu của người sử dụng để triển khai cácứng dụng của họ qua mạng

Tầng phiên là tầng thấp nhất trong các nhóm tầng cao thiết lập các giaodịch giữa các trạm trên mạng, nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần muốnđối thoại với nhau và lập ánh xạ giữa các tên với địa chỉ của chúng Một giaodịch phải được thiết lập trước khi dữ liệu được truyền trên mạng Tầng giao dịchđảm bảo cho các giao dịch được thiết lập và duy trì theo đúng quy định Tầngnày cung cấp cho người sử dụng các thiết bị cần thiết để quản trị các phiên ứngdụng của họ Cụ thể là:

- Điều phối việc trao đổi thông tin giữa các ứng dụng bằng cách thiết lập

và giải phóng các phiên

- Cung cấp các điểm đồng bộ hoá để kiểm soát việc trao đổi thông tin

- Cung cấp cơ chế nắm quyền trong quá trình trao đổi dữ liệu

- Hoạch định qui tắc cho các tương tác giữa các ứng dụng của người sửdụng

Trong trường hợp mạng là hai chiều luân phiên thì nảy sinh vấn đề: Haingười sử dụng luân phiên phải lần lượt để truyền dữ liệu Tầng giao dịch duy trìtương tác luân phiên bằng cách báo cho mỗi người sử dụng khi đến lượt họđược truyền dữ liệu Vấn đề đồng bộ hoá trong tầng giao dịch cũng được thựchiện như cơ chế kiểm tra/phục hồi, dịch vụ này cho phép người sử dụng xácđịnh các điểm đồng bộ hoá trong dòng dữ liệu đang chuyển vận và khi cần thiết

có thể khôi phục bắt đầu từ một trong các điểm đó

Ở một thời điểm chỉ có một người sử dụng có quyền đặc biệt được gọicác dịch vụ nhất định của tầng giao dịch, việc phân bố các quyền này thông quatrao đổi thẻ bài (token)

VD: Ai có được token sẽ có quyền truyền dữ liệu và khi người giữ tokentrao token cho người khác thì cũng có nghĩa trao quyền truyền dữ liệu cho ngườiđó

2.8 Khái niệm tầng trình bày OSI

Mục tiêu:

- Hiểu được tầng trình bày của mô hình mạng OSI

2.8.1 Vai trò và chức năng của tầng trình diễn

Tầng trình diễn quản lý cách thức dữ liệu được biểu diễn Nó là trình dịchgiữa ứng dụng và mạng Có nhiều cách để biểu diễn dữ liệu, chẳng hạn như cácbảng mã ASCII và EDBCDIC cho các file văn bản Tầng trình diễn biến đổi dữliệu sang một định dạng mà mạng có thể hiểu được Nó cũng chịu trách nhiệm

mã hoá (encrypt) và giải mã (decrypt) dữ liệu - chẳng hạn như dữ liệu được mãhoá dữ liệu nó được gửi tới ngân hàng, nếu ta giao dịch trực tuyến với ngânhàng qua Internet

2.8.2 Giao thức chuẩn cho tầng trình diễn

Lớp trình diễn giải quyết các vấn đề liên quan đến cách trình diễn cácthông tin ứng dụng (như một chuỗi bit) cho các mục đích truyền tải Tổng quan

về hoạt động của lớp này sẽ được trình bày trong bài sau

Các tiêu chuẩn về dịch vụ và giao thức trình diễn được quy định trongtiêu chuẩn ISO/IEC 8822 và 8823

Một cặp tiêu chuẩn của Lớp trình diễn đặc biệt quan trọng là tiêu chuẩnISO/IEC 8824 và tiêu chuẩn ISO/IEC 8825 liên quan đến Ghi chú cú pháp trừutượng 1 (ASN.1) ASN.1 được các ứng dụng OSI cũng như các ứng dụng phiOSI dùng nhiều để định nghĩa các hạng mục thông tin của Lớp ứng dụng và để

mã hoá các chuỗi bit tương ứng cho chúng.Giới thiệu vắn tắt về ASN.1 đượccho trong Phụ lục B Các bạn đọc chưa quen với ASN.1 có thể đọc phụ lụctrước bắt đầu vào phần II của cuốn sách này Các thông tin chi tiết về ASN.1 các bạncũng có thể tìmđọc trong tài liệu [STE1]

2.8.3 Dịch vụ OSI cho tầng trình diễn

- Quyết định dạng thức trao đổi dữ liệu giữa các máy tính mạng Người ta

có thể gọi đây là bộ dịch mạng Ở bên gửi, tầng này chuyển đổi cú pháp dữ liệu

từ dạng thức do tầng ứng dụng gửi xuống sang dạng thức trung gian mà ứngdụng nào cũng có thể nhận biết Ở bên nhận, tầng này chuyển các dạng thứctrung gian thành dạng thức thích hợp cho tầng ứng dụng của máy nhận

- Tầng trình diễn chịu trách nhiệm chuyển đổi giao thức, biên dịch dữ liệu,

mã hoá dữ liệu, thay đổi hay chuyển đổi ký tự và mở rộng lệnh đồ hoạ

- Nén dữ liệu nhằm làm giảm bớt số bít cần truyền

- Ở tầng này có bộ đổi hướng hoạt đông để đổi hướng các hoạt độngnhập/xuất để gửi đến các tài nguyên trên mấy phục vụ

2.9 Khái niệm tầng ứng dụng OSI

Mục tiêu:

- Hiểu rõ tầng ứng dụng trong mô hình mạng OSI

2.9.1 Vai trò và chức năng của tầng ứng dụng

Tầng ứng dụng chứa các giao thức và chức năng đòi hỏi bởi ứng dụngcủa người sử dụng để thực hiện các công việc truyền thông Nó không liên quanđến các ứng dụng thực sự đang hoạt động như Microsoft Word hoặc AdobePhotoshop

Các chức năng chung bao gồm:

file, đóng file, đọc file, ghi file và chia xẻ truy xuất tới file

các thiết bị

Nhiều dịch vụ này được gọi là các giao tiếp lập trình ứng dụng(Application Programming Interface – API) Các API là những thư viện lậptrình mà người phát triển ứng dụng có thể sử dụng để viết các ứng dụng mạng.2.9.2 Chuẩn hóa tầng ứng dụng

Là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa người sửdụng và môi trường OSI và giải quyết các kỹ thuật mà các chương trình ứngdụng dùng để giao tiếp với mạng

Để cung cấp phương tiện truy nhập môi trường OSI cho các tiến trình ứngdụng, người ta thiết lập các thực thể ứng dụng (AE), các thực thể ứng dụng sẽgọi đến các phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE – Application Service Element).Mỗi thực thể ứng dụng có thể gồm một hoặc nhiều các phần tử dịch vụ ứngdụng Các phần tử dịch vụ ứng dụng được phối hợp trong môi trường của thựcthể ứng dụng thông qua các liên kết gọi là đối tượng liên kết đơn (SAO) SAOđiều khiển việc truyền thông trong suốt vòng đời của liên kết đó cho phép tuần tựhoá các sự kiện đến từ các ASE thành tố của nó

Câu hỏi ôn tập chương1.Mục tiêu của việc phân tích thiết kế các mạng máy tính theo quan điểm phântầng là: (chọn 1)

a Để dễ dàng cho việc quản trị mạng

b Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng

c Đề nâng cấp hệ thống mạng dễ dàng hơn

d Không phải các lý do trên2.Nếu một hệ thống mạng có 8 tầng thì tổng số các quan hệ (giao diện) cầnphải xây dựng là ……

liệu?(chọn 3)

a Data-Link b Transport c Application

5 Một gói (packet) mạng bao gồm: (chọn 1)

a Một header, một body và một trailer

b Một địa chỉ của máy gửi và một thông báo

c Một chuỗi văn bản với thông tin định dạng

d Một URL tương ứng với một địa chỉ www

6 Đơn vị dữ liệu do tầng Liên kết Dữ liệu quản lý là ………

7 Một Router làm việc ở tầng nào trong mô hình OSI?

- Biết được khái niệm tần số truyền trong mạng

Phương tiện truyền dẫn giúp truyền các tín hiệu điện tử từ máy này sangmáy tính khác Các tín hiệu điện tử này biểu diễn các giá trị dữ liệu theo dạngcác xung nhị phân (bật/tắt ) Các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và cácthiết bị là các dạng song điện từ trải dài từ tần số Radio đến tần số hồng ngoại

Các sóng tần số Radio thường được dùng để phát tín hiệu LAN.Các tần

số này có thể được dùng với cáp xoắn đôi,cáp đồng trục hoặc thông qua việctruyền phủ sóng Radio

Sóng Viba(microware) thường dùng truyền thông tập trung giữa hai điểmhoặc giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh, ví dụ như mạng điện thoại Cellular.

Tia hồng ngoại thường dùng cho các kiểu truyền thông qua mạng trên cáckhoảng cách tương đối ngắn và có thể phát được sóng giữa hai điểm hoặc từmột điểm phủ sóng cho nhiều trạm thu.Chúng ta có thể truyền tia hồng ngoại vàcác tần số ánh sáng cao hơn thông qua cáp quang

và cáp không bọc kim loại (UTP – Unshield Twisted Pair)

- Cáp có bọc kim loại (STP): Lớp bọc bên ngoài có tác dụng chống nhiễuđiện từ, có loại có một đôi giây xoắn vào nhau và có loại có nhiều đôi giây xoắnvới nhau

- Cáp không bọc kim loại (UTP): Tính tương tự như STP nhưng kém hơn

về khả năng chống nhiễu và suy hao vì không có vỏ bọc

STP và UTP có các loại (Category – Cat) thường dùng:

+ Loại 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): Thường dùng cho truyền thoại và nhữngđường truyền tốc độ thấp (nhỏ hơn 4Mb/s)

+ Loại 3 (Cat 3): Tốc độ truyền dữ liệu khoảng 16Mb/s, nó là chuẩn chohầu hết các mạng điện thoại

+ Loại 4 (Cat 4): Thích hợp cho đường truyền 20Mb/s

+ Loại 5 (Cat 5): Thích hợp cho đường truyền 100Mb/s

+ Loại 6 (Cat 6): Thích hợp cho đường truyền 1000Mb/s

Đây là loại cáp rẻ, dễ cài đặt tuy nhiên nó dễ bị ảnh hưởng của môitrường

3.2.2 Cáp đồng trục (Coaxial cable) băng tần cơ sở

Là cáp mà hai dây của nó có lõi lồng nhau, lõi ngoài là lưới kim loại ,Khả năng chống nhiễu rất tốt nên có thể sử dụng với chiều dài từ vài trăm metđến vài km Có hai loại được dùng nhiều là loại có trở kháng 50 ohm và loại cótrở kháng 75 ohm

Cáp đồng trục có hai đường dây dẫn và chúng có cùng một trục chung,một dây dẫn trung tâm (thường là dây đồng cứng) đường dây còn lại tạo thànhđường ống bao xung quanh dây dẫn trung tâm (dây dẫn này có thể là dây bệnkim loại và vì nó có chức năng chống nhiễu nên còn gọi là lớp bọc kim) Giữahai dây dẫn trên có một lớp cách ly, và bên ngoài cùng là lớp vỏ plastic để bảo

Bằng đồng,

đường kính5mm

Hình 3-2 Cáp đồng trụcCáp đồng trục có độ suy hao ít hơn so với các loại cáp đồng khác (ví dụnhư cáp xoắn đôi) do ít bị ảnh hưởng của môi trường Các mạng cục bộ sử dụng

cáp đồng trục có thể có kích thước trong phạm vi vài ngàn mét, cáp đồng trụcđược sử dụng nhiều trong các mạng dạng đường thẳng Hai loại cáp thườngđược sử dụng là cáp đồng trục mỏng và cáp đồng trục dày trong đường kính cápđồng trục mỏng là 0,25 inch, cáp đồng trục dày là 0,5 inch Cả hai loại cáp đềulàm việc ở cùng tốc độ nhưng cáp đồng trục mỏng có độ hao suy tín hiệu lớnhơn

Hiện nay có cáp đồng trục sau:

RG -58,50 ohm: dùng cho mạng Thin Ethernet

RG -59,75 ohm: dùng cho truyền hình cáp

RG -62,93 ohm: dùng cho mạng ARCnet

Các mạng cục bộ thường sử dụng cáp đồng trục có dải thông từ 2,5 - 10Mb/s, cáp đồng trục có độ suy hao ít hơn so với các loại cáp đồng khác vì nó cólớp vỏ bọc bên ngoài, độ dài thông thưòng của một đoạn cáp nối trong mạng là200m, thường sử dụng cho dạng Bus

3.2.3 Cáp đồng trục băng rộng (Broadband Coaxial Cable)

Đây là loại cáp theo tiêu chuẩn truyền hình (thường dùng trong truyềnhình cáp) có dải thông từ 4 – 300 Khz trên chiều dài 100 km Thuật ngữ “băngrộng” vốn là thuật ngữ của ngành truyền hình còn trong ngành truyền số liệuđiều này chỉ có nghĩa là cáp loại này cho phép truyền thông tin tuơng tự (analog)

mà thôi Các hệ thống dựa trên cáp đồng trục băng rộng có thể truyền song songnhiều kênh Việc khuyếch đại tín hiệu chống suy hao có thể làm theo kiểukhuyếch đại tín hiệu tương tự (analog) Để truyền thông cho máy tính cầnchuyển tín hiệu số thành tín hiệu tương tự

3.2.4 Cáp quang

Hình 3-3 Cáp quangCáp sợi quang bao gồm một dây dẫn trung tâm (là một hoặc một bó sợithủy tinh có thể truyền dẫn tín hiệu quang) được bọc một lớp vỏ bọc có tác dụngphản xạ các tín hiệu trở lại để giảm sự mất mát tín hiệu Bên ngoài cùng là lớp

vỏ plastic để bảo vệ cáp Như vậy cáp sợi quang không truyền dẫn các tín hiệuđiện mà chỉ truyền các tín hiệu quang (các tín hiệu dữ liệu phải được chuyển đổi

thành các tín hiệu quang và khi nhận chúng sẽ lại được chuyển đổi trở lại thànhtín hiệu điện).

Cáp quang có đường kính từ 8.3 - 100 micron, Do đường kính lõi sợi thuỷtinh có kích thước rất nhỏ nên rất khó khăn cho việc đấu nối, nó cần công nghệđặc biệt với kỹ thuật cao đòi hỏi chi phí cao

Dải thông của cáp quang có thể lên tới hàng Gbps và cho phép khoảngcách đi cáp khá xa do độ suy hao tín hiệu trên cáp rất thấp Ngoài ra, vì cáp sợiquang không dùng tín hiệu điện từ để truyền dữ liệu nên nó hoàn toàn không bịảnh hưởng của nhiễu điện từ và tín hiệu truyền không thể bị phát hiện và thutrộm bởi các thiết bị điện tử của người khác

Chỉ trừ nhược điểm khó lắp đặt và giá thành còn cao , nhìn chung cápquang thích hợp cho mọi mạng hiện nay và sau này

3.3 Vật tải vô tuyến

Khi dùng một số loại cáp ta gặp một số khó khăn như cơ sơ cài đặt cốđịnh , khoảng cách xa vì vậy để khắc phục những khuyết điểm trên người tathường dùng đường truyền vô tuyến đường truyền vô tuyến mang lại những lợiích sau:

- Cung cấp kết nối tam thời với mạng cáp có sẵn

- Những người liên tục di chuyển vẫn kết nối váo mạng dùng cáp

- Phù hợp cho những nơi phục vụ nhiều kết nối cùng lúc cho nhiều kháchhàng vd: dùng đường truyền vô tuyến cho phép khách hàng ở sân bay kết nốivào mạng internet

- Dùng cho những mạng có giới hạn rộng lớn vượt quá khả năng cho phépcủa cáp đồng trục và cáp quang

- Dùng làm kết nối dự phòng cho các hệ thống cáp

Tuy nhiên đường truyền vô tuyến vẫn có một số hạn chế :

- Tín hiệu không an toàn

- Dễ bị nghe trộm

- Khi có vật cản thì tín hiệu bị suy yếu rất nhanh

- Băng thông không cao

3.3.1 Radio

Hình 3-4: Sóng radioSóng radio nằm trong phạm vi từ 10 Khz-1Ghz Trong miền này có rấtnhiều dãy tần

VD: Sóng ngắn , VHF( dùng cho tv và radio FM) , UHF ( dùng cho tv) Tại mỗi quốc gia nhà nước sẽ quản lý cấp phép sữ dụng các băng tần đểtránh tình trạng các sóng bị nhiễu Nhưng có một số băng tần được chỉ định làvùng tự do có nghĩa là chúng ta có thể dùng nhưng không cần đăng ký ( vùngnày thường có dãy tần 2.4 Ghz) Tận dụng lợi điểm này các thiết bị wireless củacác hãng như cisco, ompex đều dùng ở dãy tần này, tuy nhiên, khi chúng ta sửdung dãy tần không cấp phép nguy cơ nhiễu sẽ nhiều hơn

- Tốc độ 10 Mbps

- Dùng đầu nối chữ T ( T-connector)

- Không thể vượt quá phân đoạn mạng tối đa là 185m toàn bộ hệ thốngcáp mạng không thể vượt quá 925m

- Số nút tối đa trên mõi phân đoạn mạng là 30

- Terminator ( thiết bị dấu cuối ) phải có trở kháng 50 ohm và được nốiđất

- Mỗi mạng không thể có trên 5 phân đoạn các phân đoạn có thể nối tối

đa bốn bộ khuyết đại và chỉ có 3 trong số 5 phân đoạn có nút mạng ( tuân thủquy tắc 5-4-3)

Quy tắc 5-4-3 : quy tắc này cho phép kết hợp đến name đoạn cáp được nối bởi 4

bộ chuyển tiếp , nhưng chỉ có 3 đoạn là nối tram theo hình trên ta thấy đoạn 3,

4 chỉ tồn tại nhằm mục đích làm tăng tổng chiều dài mạng và cho phép máy tínhtrên đoạn 1,2,5 nằm cùng trên một mạng

Ưu điểm chuẩn 10Base2 : giá thành rẽ , đơn giản.

- Mạng đường ngắm : mạng này chỉ truyền khi máy phát và máy thu cómột đường ngắm rõ rệt giữa chúng

- Mạng hồng ngoại tán xạ: kỹ thuật này phát tia truyền dội tường và sànnhà rồi mới đến máy thu.Diện tích hiệu dụng bị giới hạn ở khoảng 100 Feet(35m) và có tín hiệu chậm do hiện tượng dội tín hiệu

- Mạng phản xạ : ở loại mạng hồng ngoại này,máy thu-phát quang đặt gầnmáy tinh sẽ truyền tới một vị trí chung, tại đây tia truyền được đổi hướng đếnmáy tính thích hợp

- Broadband optical telepoint : Loại mạng cục bộ vô tuyến hồng ngoạicung cấp các dịch vụ dài rộng.Mạng vô truyến này có khả năng xử lý các yêucầu đa phương tiện chất lượng cao, vốn có thể trùng khớp với các yêu cầu đaphương tiện của mạng cáp

Hình 3-5: Truyền dữ liệu giữa 2 thiết bị hồng ngoại3.4 Đấu phần cứng